提升小波分形策略在电机轴承电蚀故障特征提取中的应用EI北大核心CSCD

电蚀是感应电机轴承服役过程中常见的物理现象,电蚀现象的发生使得电机轴承表面更容易发生点蚀剥落等局部损伤。提出提升小波分形策略,用于从多成分耦合的振动信号中提取反映轴承故障的冲击性故障特征;该策略通过对经典冗余提升小波包分解产生的相邻子空间进行后处理,生成新的隐小波包尺度,可有效弥补二进小波包分析方法对过渡带区间特征提取能力的不足;通过隐小波包子空间的中心嵌套集合实现了振动信号的中心极化多分辨分析;该方法还能继承冗余提升小波包分解的诸多优良特性(如精确线性相位及平移不变性等),从而进一步增强了振动信号中非平稳冲击特征的分析提取能力。将提出的方法应用于某型号平整机的感应电机轴承振动信号分析,在某个由提升小波分形策略生成的隐小波包子空间中提取表征轴承机械故障的周期性冲击特征,经停机检修验证该故障特征是由轴承中已经存在的电蚀故障引发;将所提出方法的特征提取效果与基于双树复小波等的主流分析方法进行对比,验证了提升小波分形策略具有更加全面的轴承故障特征分析能力。     

小小区网络中基于本地存储协作传输策略的增益

网络的密集化是满足未来移动通信系统高吞吐量需求的有效手段,但当业务负载高时其吞吐量受到小区间干扰的严重制约。在基站端存储流行文件可以降低回传链路的成本和文件的下载时间,也为无需高容量回传链路进行基站协作提供了可能。本文分析了在小基站部署存储器后基站协作所能带来的吞吐量增益,推导了基于存储的基站协作策略的平均吞吐量,并与无干扰管理的基准小小区网络的吞吐量进行比较。分析和仿真结果表明,本地存储带来的性能增益在网络负载较高时和文件请求分布集中时非常明显。      

双密度双树复小波变换及其在机械故障微弱特征提取中的应用

为改善经典小波变换在机械设备早期微弱故障特征提取中的不足,通过在滤波器组中引入适当的冗余度设计出双密度双树复小波基。双密度双树复小波变换具有两个尺度函数和四个小波函数,其中小波函数构成两组近似希尔伯特变换对,使双密度双树复小波基具有高度正则性、较小频带混叠和近似平移不变性等优良性质。频带分解上,双密度双树复小波变换的子频带中心频率处于经典小波变换相邻子频带的过渡区间上,能对经典小波变换难以处理的过渡带特征进行有效提取。将双密度双树复小波变换应用于重型卧式车床出厂检测,诊断出一处装配缺陷。同时结合平稳双密度双树复小波变换与相邻系数收缩策略提出改进消噪算法,将其应用于热轧机组减速箱齿轮故障特征提取中,检测出同一齿轮上的两处齿面损坏。     

C60纳米粒子切削液对15Cr14Co12Mo5Ni2WA齿轮钢切削特性的影响研究

高强度钢15Cr14Co12Mo5Ni2WA的切削特性表现为切削力大,造成刀具磨损快与崩刃严重、加工精度保持性差。针对上述问题,提出将富勒烯C60纳米粒子混合切削液作用于金属切削过程中的刀-屑接触区(Ⅱ变形区)和刀-工接触区(Ⅲ变形区),以改善切削性能。为此,基于修正库仑摩擦、赫兹接触等理论方法建立了C60纳米粒子在刀-屑接触中的减摩润滑预测模型,研究预测了切削接触界面间产生的“纳米滚动轴承”效应及减摩特性,通过摩擦磨损试验测定了不同浓度C60纳米切削液下的摩擦特性变化,采用超景深3D显微镜、SEM、拉曼光谱仪等先进测量手段表征分析了试样表面磨痕微观形貌、研究了摩擦磨损机理。切削试验结果表明C60纳米切削液具有很好的减摩效果,有效地降低了切削力、工艺系统振动、刀具磨损,切削性能显著提升。应用在插削加工过程中,表现出切削冲击振动导致的刀具崩刃现象明显减少、因冷焊撕裂造成的前刀面局部剥落现象消失,刀具使用寿命延长。     

回转体逆时序右特征识别及内外轮廓自动重构

特征自动化识别与解读是回转体零件加工代码自适应生成的重要基础,而回转体内外轮廓的几何特征信息是加工轨迹生成的重要依据。针对多种信息混合的CAD载体中回转体零件几何特征解读问题,提出了顺时序最右侧判别法自动识别回转体零件的内外轮廓特征。利用DXF结构化存储的图形信息和回转体零件对称性的特点去除尺寸标注,剖面线、粗糙度标注,形位公差标注等多余线,最后沿着逆时针寻找相对于当前轮廓最右侧的路径为下一轮廓。与传统方法相比,所提出算法的复杂度进一步降低,能够准确可靠地在干扰信息中识别出零件的内外轮廓精确信息。     

一种叶片裂纹检测的稀疏共振解调算法

针对强相干噪声干扰下叶片振动信号中裂纹故障微弱特征的提取问题,提出了一种基于稀疏共振解调的诊断方法。首先,利用从中心集化多分辨分析处理机组上取得的原始振动信号进行子空间重构;其次, 对小波子空间信号进行希尔伯特包络解调,选取故障特征频率及其倍频成分能量占优的子空间;再次, 根据周期性故障稀疏模型,采用梳形滤波器分离故障特征频率及其倍频成分,构造故障分量参考信号;最后,结合故障参考信号对子空间重构信号进行小波降噪, 从而提取与叶片裂纹相关的微弱特征。在出现叶片裂纹故障的发电机组增压风机故障诊断案例分析中,仅采用多尺度分解无法在时域上得到周期性冲击故障特征。而采用所提出的基于稀疏共振解调方法进行信号处理后,强相干噪声得到了有效抑制, 从而突出了故障特征。     

基于远心原理的滚珠丝杠测量系统设计

针对传统滚珠丝杠外螺纹检测技术在检测参数不全面、检测范围受限等方面的缺陷,设计了一种基于远心镜头成像及检测算法的视觉测量仪。对仪器的测量原理和设计思路进行了研究,利用多次拍摄滚珠丝杠同一位置的方式求平均值,有效降低了随机误差,完成了对滚珠丝杠齿廓和珠心径的测量。与接触式测量仪器结果进行了对比,获得轮廓测量误差为3μm,珠心径测量误差为3.6μm。